1. 2. 2. Процедуры геообработки

Геообработка связана с применением инструментов и процедур, используемых для генерирования производных наборов данных.

Рис. 1. 7. Структурная схема современной платформы ГИС, отвечающей требованиям

географического подхода к накоплению знания

Программное обеспечение ГИС все в большей мере рассматривается в качестве ИТ-инфраструктуры, вокруг которой формируются крупные, совре- менные многопользовательские системы. Платформа ГИС должна предостав- лять все возможности, необходимые для поддержки этого широкого видения.

1. 3. Мировая практика использования ГИС в сельском хозяйстве

В первые десятилетия внедрения ГИС усилия профессиональных пользователей в основном были направлены на компиляцию данных и создание приложений, сфокусированных на выполнении проектов. Большую часть времени приходилось тратить на создание баз данных ГИС и встраивание в них накопленного географического знания. Однако постепенно произошел переход к использованию и более глубокому изучению этих коллекций информационных ресурсов в многочисленных сферах приложения ГИС и в системах с разными конфигурациями. Пользователи применяли современные рабочие станции ГИС для компиляции географических баз данных, при разработке и поддержке рабочих процессов по компиляции данных и контролю их качества, авторизации карт и аналитических моделей, для документирования хода выполнения работ и применяемых методов.

13

Таблица 1. 1 Общие характеристики современных зарубежных и отечественных ГИС-платформ

15

б) Информационная система по водным ресурсам Швейцарии GEWISS. Цель создания системы - связать воедино существующие и новые (про- странственные и непространственные) наборы данных, предоставить возмож- ности делать к ним запросы, проводить по ним анализ и расчеты.

Данная информация должна быть доступной на сервере геоданных для всех заинтересованных структур посредством множественных высокоэффек- тивных путей доступа - и скомпоновать GEWISS так, чтобы наилучшим обра- зом отвечать требованиям национальных и международных организаций

В качестве платформы для решения была выбрана АгcGIS корпорации

ESRI.

Рис. 1. 11. GEWISS работает в сети Intranet под управлением ГИС- сервера

Наполнение данными системы и получение результатов запросов реали- зовано при помощи эргономичного интерфейса.

17

Например, в случае электростанции необходимо в комплексе учитывать требования сохранности плотины, контроля загрязнения вод, влияние управления водными ресурсами на экологию, и т.д.

1. 4. ГИС в задачах природопользования и сельского хозяйства в РФ

В задачах проектно изыскательных и эксплуатационных организаций сельского хозяйства в современных условиях важную роль играют вопросы экологической ситуации, требующие представления результатов в общедоступной форме с высокой степенью информативности.

Кроме того, существенно возросла роль разработок, выполняемых в ре- жиме мониторинга с многократным использованием единой топографической основы. Крайне актуальна для мелиорации задача формирования кадастра ме- лиорируемых земель, современное решение которой возможно только с исис- пользованием пространственно-распределенной информации. Геоинформаци- онные системы широко используются для представления конечных результатов работ и т.д.

Ведущей организацией внедряющей ГИС в задачах сельского хозяйства и природопользования является Минсельхоз РФ.

География сельского хозяйства всегда считалась наиболее трудоемкой ветвью экономической географии в силу огромного количества обрабатывае- мой исходной информации, как правило, весьма разнохарактерной и включающей совокупность природных, экономических и социальных показателей, взаимодействующих и влияющих друг на друга.

Работы по использованию ГИС в сельскохозяйственной отрасли РФ были инициированы в 1999 г. в Управлении информатики, анализа и прогнозирования и в Главном вычислительном центре (ГВЦ) министерства сельского хозяйства.

В 2001 г. министерством были закуплены инструментальные средства для разработки ГИС программные продукты компании ESRI и для обработки данных дистанционного зондирования программный продукт Leica ERDAS

IMAGINE.

В 2003 г. в рамках Государственного контракта ГВЦ Минсельхоза России провел подготовительные работы по выполнению мероприятий по внедрению и адаптации ГИС в сельскохозяйственной отрасли. Были выполнены работы по формированию основы банка картографических и спутниковых данных для широко применения в отрасли.

Так же был создан действующий макет централизованного приема дан- ных дистанционного зондирования.

19

В 2004–2006 ГВЦ Минсельхоза РФ подготовил и обеспечил отрасль значительным объемом информационных ресурсов, в числе которых:

∙ векторные цифровые модели местности различных масштабов (1:1 ООО ООО и 1:200 000) на всю территорию сельскохозяйственной зоны РФ в форматах АгсGIS;

∙тематические картографические данные: почвенные карты, карты нега- тивных процессов, ландшафтные карты и др.;

∙архивы оперативных спутниковых данных за несколько лет на террито- рию субъектов РФ (в настоящее время на территорию 38 субъектов РФ, покрывающих практически всю пахотную зону страны);

∙тематические фактографические данные по статистическим параметрам, параметрам фитосанитарного и ветеринарного состояния регионов РФ, а также по агроклиматическим показателям;

∙цифровые материалы, полученные в результате подготовки к проведению Всероссийской сельскохозяйственной переписи 2006 г.

Это позволило в 2006 году приступить к разработке Системы Дистанци- онного Мониторинга Земель (СДМЗ) сельскохозяйственного назначения.

Система предназначена для интеграции накопленных архивных и вновь поступающих из различных источников данных с целью дальнейшей их ин- терпретации и предоставления выходных информационных продуктов, не- обходимых для поддержки принятия решений на федеральном и региональ- ном уровнях.

Общая схема Системы дистанционного мониторинга земель, представ- ляющая собой обобщенный уровень взаимодействия компонентов системы и

ееинформационных потоков, показана на рис. 1.14.

Вблок оперативной информации поступают, главным образом, данные из системы оперативного спутникового мониторинга - в настоящее время основного источника данных дистанционное зондирование земель. Этот компонент был разработан и поддерживается Институтом космических исследований РАН. Данные спутникового мониторинга, в свою очередь, делятся на две составляющие: это ежедневные (от одного до трех раз в сутки) изображения облачности, снежного покрова, вегетационных индексов и др., полученные со спутников серии NOAA и Terra с разрешением 1000 и 250 метров, а также композитные изображения, полученные после обработки первичных спутниковых продуктов (двухнедельные композитные изображения вегетационных индексов).

20

Заслуживающим внимая примером внедрения данной системы является совместная разработка КБ «Понарама», инженерного центра «ГЕОМИР» и белгородской компании «ЦентрПрограммСистем» по созданию комплексной автоматизированной информационно управляющей системы (АИУС) «Агрохолдинг» для комплексного управления сельскохозяйственным предприятием.

Система включает следующие аппаратно-программные средства:

∙аппаратно-программные средства для мониторинга техники;

∙сервер данных для приема навигационной информации с доступом в Интернет;

∙специализированную ГИС для сельского хозяйства «Панорама-АГРО»;

∙полнофункциональную профессиональную ГИС «Карта 2005»;

∙программное обеспечение для управления предприятием «1С: Предпри-

ятие 8.1»;

∙программные комплексы «Оперативный учет и планирование», «Бюд- жетирование и финансовый учет», «Консолидация данных в МСФО»;

∙настраиваемое Web-приложение GIS Web Server.

Рис. 1. 20. Вид рабочего окна ГИС «Панорама - АГРО»

Специализированная ГИС «Панорама-АГРО» предназначена для автоматизации управления сельскохозяйственным предприятием и обеспечивает: ведение базы нормативно-справочной документации, учет сельскохозяйственных угодий с привязкой к карте, ведение агрохимического мониторинга сельскохозяйственных угодий, обработку навигационных данных и контроль перемещений техники, планирование и учет механизированных работ и перемещений автотранспорта.

Программное обеспечение для планирования и учета фактических работ позволяет вести единое планирование и учет механизированных работ и пере- мещений автотранспорта предприятия в соответствии с технологиями произ- водства и графиком полевых работ. В АИУС «Агрохолдинг» реализована сис- темная интеграция группы программ на платформе «1С» (технологическое

25

планирование, бюджетирование, бухгалтерский и финансовый учет) и ГИС- составляющей системы. Программное обеспечение «Оперативный учет и пла- нирование» включает модули технико-экономического и оперативного плани- рования, оперативного учета сельскохозяйственных работ и продукции. Этот блок программ обеспечивает планирование выпуска продукции растениеводства, определение потребности почв в питательных элементах с учетом плановой урожайности, составление технологических карт возделывания культур, распределение запланированной техники, формирование учетных листов трактористов-машинистов, формирование путевых листов автотранспорта, учет расхода товарно-материальных ценностей со склада, прихода продукции с полей, реализации зерна и пр.

Помимо использования в учетных задачах, ГИС находят свое место и в более продвинутых интеллектуальных системах, прежде всего связанных с поддержкой управленческих решений. Примером использования ГИС в системе поддержки принятия решений (СППР) водными объектами можно назвать разработку специалистами Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета (Куракина Н.И., Минина A.A.).

Цель создания геоинформационной СППР по управлению водными объектами заключается в представлении классических категорий, этапов и процессов управления в единой геопространственной форме. На этой основе организуется процесс сквозной, интегральной, согласованной обработки геоинформации. Он призван обеспечить «Лицо, принимающее решения — (ЛПР)» полной, достоверной и оперативной пространственной информацией, необходимой для поддержки принятия стратегических и оперативных решений по управлению водными ресурсами на территории РФ. Эта цель достигается за счет автоматизации обработки картографических данных на основе современных геоинформационных технологий.

Получив разнородные данные, такие как результаты химического, гидробиологического анализов, анализа почв, результаты обследований и опросов и др., создать на их основе базы геоданных и произвести комплексное оценивание с соблюдением требований единства измерений с целью последующей интеграции, визуализации и предоставления их лицу, принимающему решения (ЛПР). ЛПР, опираясь на полученные данные, принимает решение о загрязненности водного объекта и вырабатывает дальнейшие действия по устранению причин загрязнений.

26

Таким образом, отображая пространственные и содержательные параметры объектов, их характеристики и взаимосвязи, строятся геоинформационные системы поддержки принятия решений по управлению водными объектами.

Рис. 1. 23. Геоинформационная СППР управления водными объектами

Ведущей организацией в РФ внедряющий ГИС технологии в задачах мелиорации является ГУ Всероссийский научно исследовательский институт гидротехники и мелиорации (ВНИИГиМ).

Специалистами ВНИИГиМ была разработана и внедрена Система поддержки принятия решений при планировании технической эксплуатации оросительных систем «Яхрома» с использованием ГИС.

СППР « Яхрома» решает следующие задачи:

∙Анализ результатов осмотра гидротехнических сооружений и оценка технического состояния системы;

∙Формирование информации о потребностях в финансировании и материально-технических ресурсах;

∙Планирование и оперативная отчетность о выполнении плана ре- монтно-эксплуатационных работ;

∙Поиск эффективного варианта плана технической эксплуатации по результатам решения оптимизационной задачи или на основании предпочтения пользователя.

28